09工程力学答案第12章动荷载和循环应力

4712-4火车轮轴受力如图，a=500mm,l=1435mm,轮轴中段直径d=15cm，若发F=50kN,试求轮轴中段截面边缘任一点处的最大应力、最小应力、平均应力、应力幅、循环特征，并作出σ-t曲线。M图（kN·m）-25FalaFAmaxσminσtσFxAF75.45MPa75.45MPa解：（1）火车轮轴可以简化为外伸梁，其计算简图、弯矩图如图所示。（2）求轮轴不转动时中段截面上边缘点A的应力33A,max332510251075.450.153232zMdWPaMPa（3）求交变应力的有关值，σ-t曲线如图所示max75.45MPamin=-75.45MPamaxminm75.4575.45==022maxm=75.45075.45MPaaminmax-75.45==-175.45r12-2已知交变应力随时间的变化规律如图所示，试计算最大应力max、最小应力、平均m、应力幅a及循环特征R48σ（MP）12040max120MPamin=-40MPamaxminm12040==40MPa22maxm=1204080MPaaminmax-401==-1203r